JPH0113975B2 - - Google Patents
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- JPH0113975B2 JPH0113975B2 JP55125798A JP12579880A JPH0113975B2 JP H0113975 B2 JPH0113975 B2 JP H0113975B2 JP 55125798 A JP55125798 A JP 55125798A JP 12579880 A JP12579880 A JP 12579880A JP H0113975 B2 JPH0113975 B2 JP H0113975B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
- B23H7/28—Moving electrode in a plane normal to the feed direction, e.g. orbiting
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、工具電極と被加工物の一方を他方に
対して押し込まれる方向に送られる動きを与える
装置とともに、押し込まれる方向に垂直な方向を
もつた動きを与える装置とを備えた放電加工機械
の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a device that provides a movement in which one of a tool electrode and a workpiece is pushed in the direction of being pushed relative to the other, and a device that provides a motion in a direction perpendicular to the direction in which the tool electrode and the workpiece are pushed. The present invention relates to an improvement of an electrical discharge machining machine equipped with the following.
従来、放電加工機械において、電極が被加工物
に押し込まれる方向に電極と被加工物に相対的な
動きを与え、通常その方向に対して電極と被加工
物との距離が一定となるようにサーボをとりなが
ら加工を行なつている。ここで、通常放電加工に
おいては、荒加工の後、若干寸法の異なる相似形
の複数の電極を用いて仕上加工を行なつていた。
これは、荒加工においては加工速度は高いが加工
面が荒く、一方仕上加工においては加工面は細か
いが加工速度が低く、また電極と被加工物との側
面ギヤツプは仕上加工の方が狭いことに起因して
いる。そのため、一本の電極で荒加工から仕上加
工まで加工する目的で次のような装置が提案され
ている。すなわち、荒加工が終了した後、電極あ
るいは被加工物に通常の送り方向と垂直な要素を
もつた動き、例えば公転円運動を与え、見掛上寸
法が大きい電極を用いたのと同様に、荒加工に使
用した電極と同一の電極で仕上加工も行うもので
ある。これは、例えば第1図に示すようなもの
で、電極10と被加工物12とを絶縁液中で対向
させ、パルス電流供給装置14よりパルス電流を
加工間隙に供給することにより、被加工物12を
加工する。その時、電極10は、電圧差動回路1
6、増巾器18からなるサーボ回路及び該回路の
出力信号により駆動される油圧サーボバルブ2
0、油圧シリンダ22からなるサーボ機構によ
り、被加工物12に対して押し込まれる方向(Z
軸方向)に、例えば加工間隙の電圧Vdが平均的
に基準電圧Vsと一致するように送り込まれ、加
工が進行する。 Conventionally, in electric discharge machining machines, relative movement is applied to the electrode and the workpiece in the direction in which the electrode is pushed into the workpiece, and the distance between the electrode and the workpiece is usually kept constant in that direction. Machining is performed while using the servo. Here, in normal electric discharge machining, after rough machining, finishing machining is performed using a plurality of similar electrodes with slightly different dimensions.
This is because in rough machining, the machining speed is high but the machined surface is rough, while in finishing machining the machined surface is fine but the machining speed is low, and the side gap between the electrode and the workpiece is narrower in finishing machining. This is due to Therefore, the following devices have been proposed for the purpose of processing from rough machining to finishing machining using a single electrode. In other words, after rough machining is completed, the electrode or the workpiece is given a movement with an element perpendicular to the normal feed direction, for example, an orbital circular motion, in the same way as using an electrode with a large apparent size. The same electrode used for rough machining is also used for finishing machining. This is, for example, as shown in FIG. 1, in which an electrode 10 and a workpiece 12 are placed opposite each other in an insulating liquid, and a pulsed current is supplied from a pulsed current supply device 14 to the machining gap. Process 12. At that time, the electrode 10 is connected to the voltage differential circuit 1
6. A servo circuit consisting of an amplifier 18 and a hydraulic servo valve 2 driven by the output signal of the circuit.
0, the direction in which the workpiece 12 is pushed into the workpiece 12 (Z
In the axial direction), for example, the machining progresses by feeding so that the voltage Vd in the machining gap matches the reference voltage Vs on average.
なお、基準電圧Vsは、加工間隙の幅が適正で
放電が正常に発生するのに適した値に設定され
る。 Note that the reference voltage Vs is set to a value suitable for the width of the machining gap to be appropriate and for normal discharge to occur.
ここで最終所望深さより少し手前に設定された
深さまで荒加工が終了した後、パルス電流供給装
置14の1パルスのエネルギーが小さくなるよう
に変更し、更に電極運動制御装置24により既知
の方法でサーボモータ26,28を動かし、これ
によりX−Yクロステーブル30,32に連続し
た円運動を行なわせる。この場合、サーボモータ
26,28には位相がπ/2異なり、振巾は荒加
工と仕上加工の側面ギヤツプの差の分に対応する
電圧を有する正弦波を加えればよい。そして、こ
のように電極10と被加工物12とを相対的に公
転円運動させながら再度所望深さまで加工を行な
う。この場合、相対的な公転円運動の直径に当る
寸法だけ電極10の直径が拡大されたのと等価な
効果をもつため、先に行なつた荒加工による荒い
加工面は除去されるというものである。ここで、
この方法で第2図に示すような楕円断面を有する
電極10を用いて、それに対応する穴を被加工物
12上に加工する場合に、公転円運動の軌跡の各
部分に対して被加工物12の除去されるべき量
は、電極10が大きな曲率半径を有している部分
では小さな曲率半径を有している部分に比べて非
常に大きい。そのため、加工が進行するにつれ
て、その曲率半径が大きい部分の加工された深さ
と、曲率半径の小さな部分の加工された深さと
が、第3図に示す様に大きな差をもつてくる。 After the rough machining is completed to a depth set slightly before the final desired depth, the energy of one pulse of the pulse current supply device 14 is changed to be smaller, and the electrode motion control device 24 is further controlled by a known method. The servo motors 26, 28 are operated, thereby causing the X-Y cross tables 30, 32 to perform continuous circular motion. In this case, it is sufficient to apply a sine wave to the servo motors 26 and 28 having a voltage having a phase difference of π/2 and an amplitude corresponding to the difference in side gap between rough machining and finishing machining. Then, while the electrode 10 and the workpiece 12 are relatively orbiting in a circular motion in this manner, processing is performed again to a desired depth. In this case, the effect is equivalent to expanding the diameter of the electrode 10 by a dimension corresponding to the diameter of the relative orbital circular motion, so the rough machined surface caused by the previous rough machining is removed. be. here,
When using this method to machine a corresponding hole on a workpiece 12 using an electrode 10 having an elliptical cross section as shown in FIG. The amount of 12 to be removed is much greater in the areas where the electrode 10 has a large radius of curvature than in the areas where it has a small radius of curvature. Therefore, as the machining progresses, the machined depth of the portion with a large radius of curvature and the machined depth of the portion with a small radius of curvature become significantly different, as shown in FIG.
即ち、楕円電極10により、円運動の半径を最
初から所定の取代に相当する量にして公転円運動
を行なうと、放電による被加工物の除去速度が一
定のため、曲率半径の大きさによつて加工量に差
が生じることになる。換言すれば、公転円運動が
等速の場合、曲率半径の大きい部分では加工され
るべき面積が大きく、曲率半径の小さい部分では
加工されるべき面積が大きい部分に比べて小さい
ため、加工速度(除去速度)が一定とすると、加
工されるべき面積の小さい部分では加工が早く進
み、大きい部分では加工がゆつくり進む。言い換
えれば加工されるべき面積が大きい部分では加工
深さは少なく、小さい部分では加工深さが多くな
る。この電極と被加工物間の公転運動の軌跡を名
深さ毎に斜視したものが第3図である。深さがゼ
ロのときはXY平面内の円運動を行なつている
が、加工が進むに連れて、円運動とZ軸の加工深
さの差が合成された軌跡を生じる。 In other words, if the elliptical electrode 10 is used to perform a revolution circular motion with the radius of the circular motion corresponding to a predetermined machining allowance from the beginning, the removal rate of the workpiece due to electric discharge is constant, so the Therefore, there will be a difference in the amount of processing. In other words, when the orbital circular motion is constant, the area to be machined is large in parts with a large radius of curvature, and the area to be machined in parts with a small radius of curvature is smaller than that of large parts, so the machining speed ( Assuming that the removal rate (removal rate) is constant, machining progresses quickly in small areas to be machined, and slowly in large areas. In other words, the depth of machining is small in areas where the area to be machined is large, and the depth of machining is large in areas where the area is small. FIG. 3 is a perspective view of the locus of the orbital motion between the electrode and the workpiece at different depths. When the depth is zero, circular motion is performed within the XY plane, but as machining progresses, a locus is generated that is a combination of the circular motion and the difference in machining depth on the Z axis.
従つて、このような装置においては、深穴の加
工になると、先に行なつた荒加工による荒い加工
面を充分取り去ることはできないし、仕上加工の
際の電極の到達する深さが、電極の形状により各
部分毎に差ができるという大きな欠点を有してい
る。 Therefore, when machining deep holes with such equipment, it is not possible to sufficiently remove the rough machined surface from the previous rough machining, and the depth reached by the electrode during finishing machining is It has a major drawback in that there are differences in each part depending on the shape.
なお、この従来例では、工具電極の公転運動の
半径が漸次拡大する加工について説明したが、工
具電極が被加工物の外周を加工するような場合、
即ち工具電極の公転運動の半径が漸次縮小すると
きにも同様の欠点を有している。 In addition, in this conventional example, processing in which the radius of the revolution of the tool electrode gradually increases, but when the tool electrode processes the outer periphery of the workpiece,
That is, a similar drawback occurs when the radius of revolution of the tool electrode gradually decreases.
このため、この欠点を解決する目的で、次のよ
うな加工方法を採用する装置が提案されている。
第4図はこの加工方法を説明した図である。第2
図に示したような電極構造を用いた公転運動によ
る加工において、第3図を用いて説明した欠点の
要因は、Z軸からみたX−Y平面上の取代の差異
によることは明らかであり、第4図に示した説明
図を用いた加工方法はこれを解決するものであ
る。 Therefore, in order to solve this drawback, an apparatus that employs the following processing method has been proposed.
FIG. 4 is a diagram explaining this processing method. Second
In machining by orbital motion using the electrode structure shown in the figure, it is clear that the cause of the defect explained using Figure 3 is the difference in machining allowance on the X-Y plane as seen from the Z-axis. The processing method using the explanatory diagram shown in FIG. 4 solves this problem.
すなわち、第4図に示す螺線円は、電極10と
被加工物12との公転円運動の相対移動軌跡を示
した図で、1周毎の取代増加量をΔRとして示し
ている。そして、先ず、電極がZ軸方向の最深位
置になるまで加工を行なう。その後、公転円運動
による加工を行なうことになり、取代増加量ΔR
を徐々に増加し、所有の公転量に達するまで加工
を行なうものである。 That is, the spiral circle shown in FIG. 4 is a diagram showing the relative movement locus of the orbital circular motion between the electrode 10 and the workpiece 12, and the amount of increase in machining allowance per revolution is shown as ΔR. First, processing is performed until the electrode reaches its deepest position in the Z-axis direction. After that, machining will be performed using orbital circular motion, and the machining allowance increase ΔR
Gradually increases the amount of revolution until the desired amount of revolution is reached.
ここで、ΔRをきわめて小さくすれば、毎回当
りの取代がきわめて小さくなり、加工エネルギに
余裕が生じ均一な加工がなされる。このようにす
れば、第3図に示すような状況は発生しない。し
かしながら、余裕があるということは加工能力以
下で加工が進行することであり、当然のことなが
ら加工時間は長くかかり、加工能率は低下する。
これを防ぐためにΔRを大きくすれば、取代が増
すことになり、加工能力以上の取代の場合には、
やはり前述の第3図に示されたような状況が発生
して不具合である。 Here, if ΔR is made extremely small, the machining allowance per hit will be extremely small, and machining energy will be spared, resulting in uniform machining. If this is done, the situation shown in FIG. 3 will not occur. However, having a margin means that the machining proceeds below the machining capacity, and as a matter of course, the machining time takes longer and the machining efficiency decreases.
If ΔR is increased to prevent this, the machining allowance will increase, and if the machining allowance exceeds the machining capacity,
After all, the situation shown in FIG. 3 described above occurs, which is a problem.
本発明は、前述した従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、工具電極と被加工物の
一方を他方に対し公転的に運動させる際、1周毎
の取代増加量ΔRを加工能力に応じて最適に制御
することにより、良好な仕上加工を行うととも
に、充分な加工能率を有する放電加工機械を提供
することにある。 The present invention was made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to process the increase in machining allowance ΔR for each revolution when one of the tool electrode and the workpiece is moved in a revolving manner relative to the other. It is an object of the present invention to provide an electric discharge machining machine that performs good finishing machining and has sufficient machining efficiency by optimally controlling it according to its capacity.
上記目的を達成するために、本発明は、工具電
極と被加工物の一方を他方に対して公転的に運動
させるとともにその運動経路を所定量づつ次第に
拡大または縮小しながら所望の公転量に達するま
で加工を行う加工機械において、上記公転運動中
に上記工具電極が上記被加工物に対して加工間隙
が適正で放電が正常に発生する加工可能状態にあ
るか加工間隙が広く放電が発生しなくなる加工不
可能状態にあるかを工具電極−被加工物間の検出
電圧に基づき判別する判別装置と、上記運動経路
の拡大または縮小における上記所定量が少なくと
も2種類以上設定され上記判別装置が加工可能状
態を判別した際には小さい方の設定値に基づき運
動経路を拡大または縮小し加工不可能状態を判別
した際には大きい方の設定値に基づき運動経路を
拡大または縮小する運動経路決定装置と、を備え
たことを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention revolves one of the tool electrode and the workpiece relative to the other, and gradually expands or contracts the movement path by a predetermined amount until a desired amount of revolution is reached. In a processing machine that performs machining, the tool electrode is in a machining state where the machining gap is appropriate with respect to the workpiece and discharge normally occurs during the revolution movement, or the machining gap is wide and no discharge occurs. A discriminating device for discriminating whether machining is not possible based on a detected voltage between the tool electrode and the workpiece; and at least two types of predetermined amounts for enlarging or contracting the movement path, and the discriminating device is capable of machining. a motion path determination device that expands or reduces the motion path based on the smaller set value when the state is determined, and expands or contracts the motion path based on the larger set value when the state is determined to be unprocessable; It is characterized by having the following.
次に、本発明の好適な実施例を、図面に基づき
説明する。なお、前述した従来装置と対応する箇
所には同一符号を付しその説明は省略する。 Next, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings. Note that the same reference numerals are given to the parts corresponding to those of the conventional device described above, and the explanation thereof will be omitted.
第5図には、本発明の放電加工機械の実施例が
示されている。 FIG. 5 shows an embodiment of the electrical discharge machining machine of the present invention.
ここにおいて、電極運動制御装置24からの信
号により、サーボモータ26,28を駆動するこ
とにより、X−Yクロステーブル30,32を動
作させ、電極10と被加工物12との間に相対的
に公転円運動を与えることは、第1図に示す従来
装置と同様である。34は差動トランスである。
この差動トランス34は、そのコイル部分が機械
の固定側に固定され、その可動鉄芯が電極10と
同様な動きをするよう構成され、電極10の高
さ、すなわちZ軸方向の位置が検出される。ま
た、36は、例えば特公昭53−32112号公報の第
1図12と同様の回路で、加工間隙の電圧Vdと
基準電圧Vsとの差電圧Vd−Vsと、差動トランス
34の出力とのうち、低い方を優先的に選択する
ための比較選択回路である。ここで、比較選択回
路36の動作は、この特公昭53−32112号公報中
に詳述してある如く、機械の固定側に固定された
差動トランス34のコイル部の位置をあらかじめ
設定しておけば、電極10がその設定位置より上
にある場合には加工間隙での電圧Vdと基準電圧
Vsとの差電圧Vd−Vsに従い電極10の位置は制
御され、また電極10が設定位置まで下降すると
差動トランス34の出力が優先的に選択されるこ
ととなり、サーボバルブ20と油圧シリンダ22
からなるサーボ機構によつてその位置以下には電
極10が降下しないように制御される。 Here, the X-Y cross tables 30 and 32 are operated by driving the servo motors 26 and 28 in response to a signal from the electrode motion control device 24, and a relative position is created between the electrode 10 and the workpiece 12. Providing the orbital circular motion is similar to the conventional device shown in FIG. 34 is a differential transformer.
This differential transformer 34 is configured such that its coil portion is fixed to the fixed side of the machine, and its movable iron core moves in the same manner as the electrode 10, and the height of the electrode 10, that is, the position in the Z-axis direction, is detected. be done. Further, 36 is a circuit similar to that shown in FIG. 12 of Japanese Patent Publication No. 53-32112, for example, in which the difference voltage Vd-Vs between the machining gap voltage Vd and the reference voltage Vs and the output of the differential transformer 34 are connected. This is a comparison selection circuit for preferentially selecting the lower one among them. Here, the operation of the comparison selection circuit 36 is as detailed in this Japanese Patent Publication No. 53-32112, by setting in advance the position of the coil portion of the differential transformer 34 fixed on the fixed side of the machine. If the electrode 10 is above the set position, the voltage Vd at the machining gap and the reference voltage
The position of the electrode 10 is controlled according to the differential voltage Vd-Vs with respect to Vs, and when the electrode 10 descends to the set position, the output of the differential transformer 34 is selected preferentially, and the
The electrode 10 is controlled so as not to fall below that position by a servo mechanism consisting of the following.
第6図は、X−Yクロステーブル30,32の
制御装置24の説明図である。ここにおいて、4
0は2相発振器であり、90゜位相の異なる正弦波
ex,eyを出力している。42は極間電圧検出信号
Vdに基づいて出力ex,eyを制御し、所望の偏芯
半径に相当する電圧Ex,Eyを取り出すための制
御回路である。該Ex,Eyの電圧は加算点44,
46にそれぞれ印加され、この加算点出力はモー
タ駆動増巾器47,48で増巾され、X、Y軸モ
ータ26,28を動かす。X−Yクロステーブル
30,32には直線ポテンシヨメータRx,Ryが
はられており、電極10のX−Y平面における位
置検出に用いられている。直線ポテンシヨメータ
Rx,Ryの出力電圧は、前述の加算点44,46
にフイードバツクされるので、加算点44,46
の出力電圧が0になるまでモータ26,28が動
き、テーブル位置は制御回路42の出力Ex,Ey
に等しくなるように制御される。 FIG. 6 is an explanatory diagram of the control device 24 of the X-Y cross tables 30, 32. Here, 4
0 is a two-phase oscillator, which generates sine waves with a 90° phase difference.
Outputs e x and e y . 42 is the electrode voltage detection signal
This is a control circuit for controlling outputs e x and e y based on Vd and extracting voltages e x and e y corresponding to a desired eccentric radius. The voltages of E x and E y are added at the addition point 44,
The summation point outputs are amplified by motor drive amplifiers 47 and 48 to drive the X and Y axis motors 26 and 28, respectively. Linear potentiometers R x and Ry are mounted on the X-Y cross tables 30 and 32 and are used to detect the position of the electrode 10 on the X-Y plane. linear potentiometer
The output voltages of R x and R y are the summation points 44 and 46 mentioned above.
Since the feedback is given to
The motors 26 and 28 move until the output voltage becomes 0, and the table position is determined by the output E x , E y of the control circuit 42
is controlled to be equal to .
第7図は、2相発振器40の詳細説明図であ
る。この2相発振器40は、オペアンプQ1、抵
抗R、コンデンサCで構成される積分回路と、オ
ペアンプQ2、抵抗R、コンデンサC、電圧制限
用ツエナダイオードZD1,ZD2で構成される制限
反転積分器とを、次の微分方程式を与えるフイー
ドバツクループの中でカスケード接続して形成さ
れている。 FIG. 7 is a detailed explanatory diagram of the two-phase oscillator 40. This two-phase oscillator 40 includes an integrating circuit consisting of an operational amplifier Q 1 , a resistor R, and a capacitor C, and a limiting inversion circuit consisting of an operational amplifier Q 2 , a resistor R, a capacitor C, and voltage-limiting Zener diodes ZD 1 and ZD 2 . and an integrator are cascaded in a feedback loop that provides the following differential equation:
RCd/dteX=eY ……(1)
RCd/dteY=−eX ……(2)
そして、該回路において時定数R1,C1は故意
にRCより大きく設定され、回路を若干不安定に
している。また、電圧制限用ツエナダイオード
ZD1,ZD2はeX,eYの波形が歪むことを防止して
振巾を安定化する。そして、このようにして得ら
れる2つの出力eX,eYは90゜位相が異なり、次式
で表わされる。 RCd/dte X = e Y ... ( 1 ) RCd/dte Y = -e It's stable. Also, Zener diode for voltage limiting
ZD 1 and ZD 2 prevent the waveforms of e X and e Y from being distorted and stabilize the amplitude. The two outputs e X and e Y thus obtained have a phase difference of 90° and are expressed by the following equation.
eX=E sin t/RC ……(3)
eY=E cos t/RC ……(4)
ここにおいて、Eは電圧制限用ツエナダイオー
ドZD1,ZD2の電圧である。また、該回路には周
波数の設定のため、抵抗Rの両端に外付の端子が
設けられ、この外付端子に外部抵抗50,52が
接続されている。そして、この外部抵抗50,5
2の抵抗値を設整することにより、外部から周波
数制御を行うことができる。 e X = E sin t/RC (3) e Y = E cos t/RC (4) Here, E is the voltage of the voltage limiting Zener diodes ZD 1 and ZD 2 . Furthermore, in order to set the frequency, external terminals are provided at both ends of the resistor R in this circuit, and external resistors 50 and 52 are connected to these external terminals. And this external resistance 50,5
By setting the resistance value of 2, frequency control can be performed externally.
第8図は、制御回路42の詳細説明図である。
一般に、電極10と被加工物12との間で順調に
放電加工が行なわれている間は、極間電圧検出信
号Vdは一定の範囲内にある。そして、放電間隙
が広くなるにつれ検出信号Vdは大きくなり、放
電間隙が一定以上になると良好な放電が不可能な
状態となる。このときの検出信号を加工可能電圧
V1と規定する。また、放電加工の途中で短絡が
生ずると、検出信号Vdは低下し一定値以下とな
る。このときの検出信号を短絡検出電圧V2と規
定する。 FIG. 8 is a detailed explanatory diagram of the control circuit 42.
Generally, while electrical discharge machining is being smoothly performed between the electrode 10 and the workpiece 12, the inter-electrode voltage detection signal Vd is within a certain range. Then, as the discharge gap becomes wider, the detection signal Vd becomes larger, and when the discharge gap exceeds a certain level, it becomes impossible to perform a good discharge. The voltage at which the detection signal can be processed at this time
Defined as V 1 . Furthermore, if a short circuit occurs during electrical discharge machining, the detection signal Vd decreases to below a certain value. The detection signal at this time is defined as short circuit detection voltage V2 .
なお、加工可能電圧V1と短絡検出電圧V2とは、
極間電圧検出信号Vdに対応させた数mSECの平
均電圧として設定すればよい。そして加工可能電
圧V1と短絡検出電圧V2とをあらかじめ設定して
おき、これと検出信号Vdとを比較することによ
り、放電加工が適正になされているか否かを判別
することができる。 In addition, processable voltage V 1 and short circuit detection voltage V 2 are as follows:
It may be set as an average voltage of several mSEC corresponding to the inter-electrode voltage detection signal Vd. By setting the machinable voltage V 1 and the short-circuit detection voltage V 2 in advance and comparing these with the detection signal Vd, it is possible to determine whether or not electric discharge machining is being performed properly.
まず、検出信号Vdはコンパレータ60におい
て加工可能電圧V1と比較され、電圧V1よりも大
きければ電極10と被加工物12との間隙は放電
がなされない程度まで広がつており、加工不能状
態と判別される。そして、コンパレータ60は論
理レベル“0”を出力し、ANDゲート62のゲ
ートは閉じられ、反転器64を介して接続された
ANDゲート66は開かれる。ANDゲート62,
66には発振器68による一定時間毎のクロツク
パルスCPあるいは2相発振器40の出力の発振
周期に同期したクロツクパルスCPが印加されて
おり、加工不能状態の時は第1のカウンタ70に
ORゲート72を介してこのクロツクパルスが入
力され、カウントされる。また、検出信号Vdが
加工可能電圧V1より低い時、間隙は充分に放電
し得る距離であり、加工可能状態と判断される。
このとき、コンパレータ60は論理レベル“1”
を出力し、ANDゲート62は開き、第2のカウ
ンタ74がカウントを開始する。これらカウンタ
70,74はカスケードに接続されており、カウ
ンタ74でカウントした出力がカウンタ70で更
に計数される。また、検出信号Vdはコンパレー
タ76において短絡検出電圧V2と比較される。
そして、検出信号Vdが短絡検出電圧V2より低下
すると、短絡現象が生じたと判別され、コンパレ
ータ76は論理レベル“0”を出力し、ANDゲ
ート62,66を閉じるのでカウンタ70,74
の値は増加しない。このようにして、電極10が
被加工物12に対し加工可能状態にあるか否かを
判別する判別する判別装置が構成される。 First, the detection signal Vd is compared with the machinable voltage V 1 in the comparator 60, and if it is larger than the voltage V 1 , the gap between the electrode 10 and the workpiece 12 has widened to the extent that no electric discharge occurs, and the machining is impossible. It is determined that Then, the comparator 60 outputs a logic level "0", and the gate of the AND gate 62 is closed and connected through the inverter 64.
AND gate 66 is opened. AND gate 62,
66 is applied with a clock pulse CP from an oscillator 68 at regular intervals or a clock pulse CP synchronized with the oscillation cycle of the output of the two-phase oscillator 40, and when processing is not possible, a clock pulse CP is applied to the first counter 70.
This clock pulse is input via OR gate 72 and counted. Further, when the detection signal Vd is lower than the machinable voltage V1 , the gap is a distance that allows sufficient discharge, and it is determined that the machining state is possible.
At this time, the comparator 60 is at logic level "1"
is output, the AND gate 62 opens, and the second counter 74 starts counting. These counters 70 and 74 are connected in cascade, and the output counted by the counter 74 is further counted by the counter 70. Further, the detection signal Vd is compared with the short circuit detection voltage V 2 in the comparator 76.
When the detection signal Vd falls below the short circuit detection voltage V2 , it is determined that a short circuit phenomenon has occurred, and the comparator 76 outputs a logic level "0" and closes the AND gates 62 and 66, so that the counters 70 and 74
The value of does not increase. In this way, a determination device is configured that determines whether or not the electrode 10 is in a state where it can process the workpiece 12.
そして、カウンタ70,74の出力は乗算型
DAコンバータ78X,78Yに入力され、2相
発振器40の出力eX,eYの値とカウンタ70,7
4の計数値との乗算が行なわれ、その乗算が行な
われ、その乗算値のアナログ量がEX,EYとして
出力される。このような乗算型DAコンバータと
しては、米国アナログデバイス社のAD7520など
が公知である。以上の構成によつて、乗算型DA
コンバータ78X,78Yの出力EX,EYのピー
ク値は、加工可能状態においてクロツクパルス
CPの入力に応じ1単位づつわずかに増加し、ま
た加工間隙が広い加工不可能状態においてはクロ
ツクパルスCPの入力に応じ4単位づつ増加する。
また、短絡状態が検出された場合には出力EX,
EYのピーク値が増加することはない。このよう
に乗算型DAコンバータ78X,78Yはカウン
タ70,74とともに運動経路決定装置として機
能する。 The outputs of counters 70 and 74 are multiplication type
It is input to the DA converters 78X, 78Y , and the values of the output e
Multiplication by a count value of 4 is performed, and the analog quantities of the multiplication values are output as EX and EY . As such a multiplication type DA converter, AD7520 manufactured by Analog Devices, Inc. of the United States is known. With the above configuration, multiplicative DA
The peak values of the outputs E
It increases slightly by 1 unit in response to the input of CP, and increases by 4 units in response to the input of clock pulse CP in a state where machining is impossible due to a wide machining gap.
Additionally, if a short circuit condition is detected, the output EX ,
The peak value of E Y does not increase. In this way, the multiplication type DA converters 78X and 78Y function together with the counters 70 and 74 as a motion path determining device.
この実施例は以上の構成からなり、以下にその
作用を、電極10を用いて被加工物12に穴を加
工する場合を例にとり説明する。 This embodiment has the above-mentioned configuration, and its operation will be explained below by taking as an example a case where a hole is machined in a workpiece 12 using the electrode 10.
まず、荒加工工程において、パルス電流供給装
置14の1パルス当りのエネルギを大きく制御
し、Z軸方向に所望の加工深さに達するまで加工
を行なう。 First, in the rough machining process, the energy per pulse of the pulse current supply device 14 is greatly controlled, and machining is performed until a desired machining depth is reached in the Z-axis direction.
そして、この荒加工工程の終了と同時に、パル
ス電流供給装置14の1パルス当りのエネルギを
小さく制御し、電極運動制御装置24によりX−
Yクロステーブル30,32に連続した公転円運
動を与える仕上加工工程が開始される。ここにお
いて、X−Yクロステーブル30,32に与えら
れる公転円運動の半径は、第4図に示す如く0か
ら徐々にΔRづつ増加していくよう制御される。
そして、この増加量ΔRは、装置の加工能力の範
囲内でかつその加工能率が最大となるよう制御さ
れる。 Simultaneously with the completion of this rough machining step, the energy per pulse of the pulse current supply device 14 is controlled to a small value, and the electrode motion control device 24 controls the X-
A finishing process is started in which the Y cross tables 30 and 32 are given continuous orbital circular motion. Here, the radius of the orbital circular motion given to the X-Y cross tables 30, 32 is controlled so as to gradually increase by ΔR from 0 as shown in FIG.
Then, this increase amount ΔR is controlled so that it is within the range of the processing capacity of the apparatus and the processing efficiency is maximized.
まず、2相発振器40から90゜位相が異なる正
弦波eX,eYが出力される。この出力eX,eYは制御
回路42の乗算器DAコンバータ78X,78Y
においてカウンタ70,74の出力と乗算され、
サーボモータ26,28の駆動電圧EX,EYとし
て出力される。そして、この出力EX,EYの電圧
ピーク値によりX−Yクロステーブル30,32
の公転円運動の半径、すなわち電極10の被加工
物12に対する公転円運動の半径が与えられる。 First, the two-phase oscillator 40 outputs sine waves e X and e Y having phases different by 90 degrees. These outputs e X and e Y are the multiplier DA converters 78
is multiplied by the outputs of counters 70 and 74,
The driving voltages EX and EY of the servo motors 26 and 28 are output. Then, based on the voltage peak values of the outputs EX and E Y , the X-Y crosstables 30 and 32
, that is, the radius of the orbital circular motion of the electrode 10 with respect to the workpiece 12 is given.
ここにおいて、公転円運動の半径は次のように
漸次増加していく。まず、仕上加工の開始時にあ
つては、カウンタ70,74の出力は0であるた
め、乗算型DAコンバータ78X,78Yの出力
EX,EYも0である。従つて、公転円運動は半径
が0の地点から開始される。そして、加工電圧検
出信号Vdが、V1>Vd<V2の範囲にあるときに
は、放電加工が良好に行なわれている加工可能状
態にあるとコンパレータ60,76で判断され
る。そして、コンパレータ60,76はともに論
理レベル“1”を出力し、ANDゲート62は開
かれ、このANDゲート62を介してカウンタ7
0,74はクロツクパルスCPのカウントを開始
する。すると、乗算型DAコンバータ78X,7
8Yは、カウンタ70,74に入力されるクロツ
クパルスCPに応じ1単位づつEX,EYのピーク値
を増加させ、公転円運動の半径も漸次ΔR1づつ増
加する。 Here, the radius of the orbital circular motion gradually increases as follows. First, at the start of finishing processing, the outputs of the counters 70 and 74 are 0, so the outputs of the multiplication type DA converters 78X and 78Y
EX and EY are also 0. Therefore, the orbital circular motion starts from a point where the radius is zero. When the machining voltage detection signal Vd is in the range of V 1 >Vd <V 2 , the comparators 60 and 76 determine that the machining state is such that electrical discharge machining is being performed satisfactorily. Then, the comparators 60 and 76 both output logic level "1", the AND gate 62 is opened, and the counter 7 is output through the AND gate 62.
0,74 starts counting clock pulses CP. Then, the multiplication type DA converter 78X, 7
8Y increases the peak values of EX and EY by 1 unit in response to the clock pulses CP input to the counters 70 and 74, and the radius of the orbital circular motion also increases gradually by ΔR 1 .
また、加工電圧検出信号Vdが、Vd>V1の範囲
にあるときには、加工間隙が広すぎ放電が良好に
行なわれていない加工不可能状態にあるとコンパ
レータ60で判断される。そして、コンンパレー
タ60は論理ベル“0”を出力し、ANDゲート
62を閉じ、ANDゲート66を開き、カウンタ
70に直接クロツクパルスCPのカウントを行な
わせる。すると、図面からも明らかな如く、カウ
ンタ70,74は加工可能状態にあるときに比
し、1つのクロツクパルスCPを4倍の割合でカ
ウントしていく。従つて、乗算型DAコンバータ
78X,78Yは、カウンタ70,74に入力さ
れるクロツクパルスCPに応じ4単位づつEX,EY
のピーク値を増加させ、電極10の公転円運動の
半径は、加工可能状態にあるときに比し4倍の増
加量ΔR2(ΔR2=4ΔR1)をもつて漸次増加する。
これにより、電極10と被加工物12との加工間
隙は放電加工が可能となる範囲まで急速に狭ま
る。そして、加工可能状態に入ると、加工電圧検
出信号VdはV1>Vdとなり、前述した加工可能状
態の動作に切替わる。 Further, when the machining voltage detection signal Vd is in the range of Vd>V 1 , the comparator 60 determines that the machining gap is too wide and the discharge is not performed satisfactorily, making machining impossible. Then, comparator 60 outputs a logic bell "0", closes AND gate 62, opens AND gate 66, and causes counter 70 to directly count clock pulses CP. Then, as is clear from the drawing, the counters 70 and 74 count one clock pulse CP at a rate four times higher than when they are in the machining ready state. Therefore, the multiplication type DA converters 78X and 78Y convert E
The radius of the orbital circular motion of the electrode 10 gradually increases by an increase amount ΔR 2 (ΔR 2 =4ΔR 1 ), which is four times that when the electrode 10 is in the machinable state.
As a result, the machining gap between the electrode 10 and the workpiece 12 is rapidly narrowed to a range where electrical discharge machining is possible. Then, when entering the machining enabled state, the machining voltage detection signal Vd becomes V 1 >Vd, and the operation switches to the machining enabled state described above.
また、例えば加工間隙が狭すぎる等の理由によ
り電極10と被加工物12との間に短絡が生じる
と、加工電圧検出信号VdはV2>Vdとなり、これ
はコンパレータ76で検出され、コンパレータ7
6は論理レベル“0”を出力する。すると、
ANDゲート62,66は閉じられカウンタ70,
74のクロツクパルスCPのカウントが停止され
る。これにより、乗算型DAコンバータ78X,
78Yの出力EX,EYのピーク値の増加は一時的
に停止され、電極10の公転円運動の半径の増加
もない。そして、この短絡が電極の公転円運動の
継続によつて除去されると、加工電圧検出信号
VdはVd<V2に復帰し、前述した加工可能状態の
動作に切替わる。 Further, if a short circuit occurs between the electrode 10 and the workpiece 12 due to the machining gap being too narrow, for example, the machining voltage detection signal Vd becomes V 2 >Vd, which is detected by the comparator 76 and
6 outputs logic level "0". Then,
AND gates 62, 66 are closed and counter 70,
Counting of 74 clock pulses CP is stopped. As a result, the multiplication type DA converter 78X,
The increase in the peak values of the outputs EX and E Y of 78Y is temporarily stopped, and the radius of the orbital circular motion of the electrode 10 also does not increase. When this short circuit is removed by continuing the orbital circular motion of the electrode, the machining voltage detection signal
Vd returns to Vd< V2 , and the operation switches to the machining state described above.
このようにして、電極10と被加工物12との
加工間隙が常に適正な値に維持されつつ、仕上加
工が行なわれる。 In this way, finishing processing is performed while the processing gap between the electrode 10 and the workpiece 12 is always maintained at an appropriate value.
なお、この実施例では、工具電極の公転運動の
半径が漸次拡大する加工について説明したが、こ
れに限らず、工具電極が被加工物の外周を加工す
るような場合にも用いることができる。この場合
には、工具電極の公転運動の半径が漸次縮小する
こととなるが、使用するカウンタを加算から減算
型にすれば足りる。 In this embodiment, a process in which the radius of the revolution of the tool electrode gradually expands has been described, but the present invention is not limited to this, and can also be used in cases where the tool electrode processes the outer periphery of a workpiece. In this case, the radius of the revolution of the tool electrode will gradually decrease, but it is sufficient if the counter used is of a subtraction type instead of an addition type.
また、この実施例においては、被加工物を固定
し、工具電極を公転運動させたものを示したが、
逆に工具電極を固定し被加工物を公転運動させて
も同様の効果を得ることができる。 In addition, in this example, the workpiece was fixed and the tool electrode was moved in revolution, but
Conversely, the same effect can be obtained by fixing the tool electrode and causing the workpiece to revolve.
以上の如く、本発明によれば、工具電極と被加
工物の一方を他方に対して公転的に連動させる
際、工具電極が被加工物に対し加工可能状態にあ
るか否かを判別し、その状態に応じて1周毎の取
代増加量を最適に制御することにより、良好な加
工を行なうことができるとともに、加工能率のよ
い放電加工機械を得ることができる。 As described above, according to the present invention, when one of the tool electrode and the workpiece is caused to revolve around the other, it is determined whether or not the tool electrode is in a machinable state with respect to the workpiece, By optimally controlling the amount of increase in machining allowance for each round according to the state, it is possible to perform good machining and to obtain an electrical discharge machining machine with good machining efficiency.
第1図は従来の放電加工装置の説明図、第2図
はその電極構造の一例を示す説明図、第3図は第
2図に示す電極を用いた場合の不具合を示す加工
説明図、第4図は電極に自動的に半径が拡大する
公転円運動を与えた場合の軌跡を示す説明図、第
5図は本発明の加工機械の一実施例を示す放電加
工装置の説明図、第6図はそのX−Yクロステー
ブルの制御装置の説明図、第7図はその2相発振
器の回路図、第8図はその制御回路の回路図であ
る。
各図中同一部材には同一符号を付し、10は工
具電極、12は被加工物、60はコンパレータ、
62はANDゲート、64は反転器、66はAND
ゲート、70は第1のカウンタ、74は第2のカ
ウンタ、78X,78Yは乗算型ADコンバータ
である。
Fig. 1 is an explanatory diagram of a conventional electric discharge machining device, Fig. 2 is an explanatory diagram showing an example of its electrode structure, Fig. 3 is a machining explanatory diagram showing a problem when using the electrode shown in Fig. 2, Fig. 4 is an explanatory diagram showing the trajectory when the electrode is given a revolving circular motion whose radius automatically expands, Fig. 5 is an explanatory diagram of an electric discharge machining device showing an embodiment of the processing machine of the present invention, and Fig. 6 The figure is an explanatory diagram of the control device for the X-Y crosstable, FIG. 7 is a circuit diagram of the two-phase oscillator, and FIG. 8 is a circuit diagram of the control circuit. The same members in each figure are given the same symbols, 10 is a tool electrode, 12 is a workpiece, 60 is a comparator,
62 is an AND gate, 64 is an inverter, 66 is an AND gate
70 is a first counter, 74 is a second counter, and 78X and 78Y are multiplication type AD converters.
Claims (1)
向に移動させるとともに、その方向とは垂直な方
向をもつて公転運動させ、この公転運動経路を所
定量づつ次第に拡大または縮小しながら所望の公
転量に達するまで加工を行う放電加工機械におい
て、上記公転運動中に上記工具電極が上記被加工
物に対して加工間隙が適正で放電が正常に発生す
る加工可能状態にあるか上記加工間隙が広く放電
が発生しなくなる加工不可能状態にあるかを工具
電極−被加工物間の検出電圧に基づき判別する判
別装置と、上記公転運動経路の拡大または縮小に
おける上記所定量が少なくとも2種類以上設定さ
れ上記判別装置が加工可能状態を判別した際には
小さい方の設定値に基づき公転運動経路を拡大ま
たは縮小し加工不可能状態を判別した際には大き
い方の設定値に基づき公転運動経路を拡大又は縮
小する運動経路決定装置と、を備えたことを特徴
とする放電加工機械。1. Move the tool electrode in the direction in which it is pushed into the workpiece, and also make it revolve in a direction perpendicular to that direction, and gradually expand or contract this orbital movement path by a predetermined amount to achieve the desired amount of revolution. In an electric discharge machine that performs machining until reaching , the tool electrode is in a machining state where the machining gap is appropriate and discharge occurs normally with respect to the workpiece during the revolution movement, or the machining gap is wide and discharge is possible. a discriminating device for discriminating whether machining is not possible in a state in which no When the discrimination device determines that machining is possible, it expands or reduces the orbital motion path based on the smaller set value, and when it determines that machining is impossible, it expands or reduces the orbital motion path based on the larger set value. An electric discharge machining machine characterized by comprising: a movement path determining device for reducing.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12579880A JPS5754025A (en) | 1980-09-10 | 1980-09-10 | Processing machine |
| US06/300,864 US4491712A (en) | 1980-09-10 | 1981-09-10 | Fabricating machine |
| CH5861/81A CH659018A5 (en) | 1980-09-10 | 1981-09-10 | METHOD AND MACHINING DEVICE FOR ELECTROEROSIVELY MACHINING A WORKPIECE. |
| DE19813135918 DE3135918A1 (en) | 1980-09-10 | 1981-09-10 | "FACTORY MACHINE" |
| US06/672,005 US4628173A (en) | 1980-09-10 | 1984-11-16 | Fabricating machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12579880A JPS5754025A (en) | 1980-09-10 | 1980-09-10 | Processing machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5754025A JPS5754025A (en) | 1982-03-31 |
| JPH0113975B2 true JPH0113975B2 (en) | 1989-03-09 |
Family
ID=14919148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12579880A Granted JPS5754025A (en) | 1980-09-10 | 1980-09-10 | Processing machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5754025A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5334036A (en) * | 1976-09-10 | 1978-03-30 | Toshiba Corp | Hydraulic machine |
-
1980
- 1980-09-10 JP JP12579880A patent/JPS5754025A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5754025A (en) | 1982-03-31 |
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